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管件磁脉冲焊接集磁器结构仿真优化
1
作者 李岩 杨德智 +2 位作者 王贵成 李聚才 刘翠荣 《焊接学报》 北大核心 2025年第1期103-111,共9页
文中通过有限元仿真,研究了集磁器的工作原理,分析了磁脉冲焊接线圈放电电流大小和波形、焊接过程中磁场和电磁力分布;对比了集磁器结构强度以及铝管电磁缩径的大小.结果表明,集磁器利用结构内外侧的高度差,使得感应电流从面积较大的外... 文中通过有限元仿真,研究了集磁器的工作原理,分析了磁脉冲焊接线圈放电电流大小和波形、焊接过程中磁场和电磁力分布;对比了集磁器结构强度以及铝管电磁缩径的大小.结果表明,集磁器利用结构内外侧的高度差,使得感应电流从面积较大的外表面流向面积较小的内表面,从而实现感应电流的汇聚.集磁器对磁场分布的改善与其斜壁的倾斜角α成正相关,垂直型集磁器性能整体高于常规集磁器,低于曲线型集磁器;集磁器截面的形状对其性能也有一定的影响,α角为0的曲线型集磁器性能最好,相较于目前应用较多的常规集磁器,在焊接区域磁感应强度大小提高了12%,铝管的缩颈变形量高了24.9%.3种集磁器在结构强度上差异较小,均可以保证焊接的稳定性.文中对集磁器结构的设计可以提供一定的参考. 展开更多
关键词 电磁脉冲焊接 集磁器性能 数值模拟 电磁缩径
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ZrON固溶体对L1_(0)FePt薄膜性能的影响
2
作者 张敏 《塑料包装》 2025年第1期39-42,共4页
本文研究了ZrO_(2)掺杂含量对FePt-MgO薄膜结构与磁性能的影响,在ZrN中掺杂合适的比例的ZrO_(2)生成ZrON固溶体,从而获得具有(001)织构,柱状生并且颗粒均匀分布的L1_(0)FePt薄膜。试验结果表明:30vol.%ZrO_(2)掺杂进ZrN中形成了ZrON固溶... 本文研究了ZrO_(2)掺杂含量对FePt-MgO薄膜结构与磁性能的影响,在ZrN中掺杂合适的比例的ZrO_(2)生成ZrON固溶体,从而获得具有(001)织构,柱状生并且颗粒均匀分布的L1_(0)FePt薄膜。试验结果表明:30vol.%ZrO_(2)掺杂进ZrN中形成了ZrON固溶体,使得FePt-ZrO_(2)-C颗粒在ZrON上实现良好的外延生长,有效地调节了表面能与界面能的大小,获得了接近于90°的接触角,得到均匀分离的颗粒,此时薄膜垂直方向矫顽力达到1.5KOe。 展开更多
关键词 L10FePt 薄膜 矫顽力 固溶体
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不锈钢激光选区熔化单道成形表面介观模拟与实验验证
3
作者 李岩 刘琪 +2 位作者 李亚杰 李聚才 吴志生 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第17期135-145,共11页
目的为了获得不锈钢激光选区熔化单道成形质量好的加工参数,提高成形质量。方法对于316L不锈钢材料的激光选区熔化(SLM)成形,采用离散元方法(DEM)构建颗粒随机分布的三维介观模型,采用流体体积法(VOF)动态追踪SLM成形过程熔池传热、流... 目的为了获得不锈钢激光选区熔化单道成形质量好的加工参数,提高成形质量。方法对于316L不锈钢材料的激光选区熔化(SLM)成形,采用离散元方法(DEM)构建颗粒随机分布的三维介观模型,采用流体体积法(VOF)动态追踪SLM成形过程熔池传热、流动和凝固等行为,该模拟考虑相变潜热、热物性参数随温度非线性变化、Marangoni效应,研究了温度梯度引起的表面张力和蒸汽反冲力等现象对熔池液态金属流动和凝固的影响,并对不同激光参数和扫描速度对熔池温度场和内部流动的影响规律进行了分析。结果当激光功率为150 W、扫描速度为400 mm/s时,激光能使不锈钢粉末充分熔化,凝固后的轨迹形貌连续光滑。通过提高激光扫描速度和降低激光功率使得热输入减小,熔道表面成形出现球化等缺陷。结论通过单道成形实验观察和分析熔池与熔道的三维尺寸与形貌,有效验证了数值模拟的正确性,较好地预测出SLM过程中的缺陷种类,为深入理解SLM过程中的复杂物理现象和优化工艺参数提供了参考。 展开更多
关键词 激光选区熔化 熔池流动 316L不锈钢 介观模拟 单道
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爆炸焊接铜/钢复合管界面组织表征与性能研究
4
作者 李岩 王贵成 +3 位作者 杨海娟 张文斌 李聚才 刘翠荣 《压力容器》 北大核心 2024年第7期17-24,共8页
为了研究应用于压力容器的管道或承压部件的铜/钢双金属复合管材料中晶粒存在形式和力学性能之间的关系,通过爆炸焊技术获得了T2铜/316L不锈钢复合管,并对其界面形貌与微观组织进行分析。结果表明,T2铜/316L不锈钢复合管结合界面处呈现... 为了研究应用于压力容器的管道或承压部件的铜/钢双金属复合管材料中晶粒存在形式和力学性能之间的关系,通过爆炸焊技术获得了T2铜/316L不锈钢复合管,并对其界面形貌与微观组织进行分析。结果表明,T2铜/316L不锈钢复合管结合界面处呈现平直界面和周期性波状界面,波形结合区域的平均波长203μm、波高58μm。复合管结合界面两侧的元素发生互扩散,扩散层厚度为1μm。界面处Fe侧晶粒尺寸较小,随着结合界面距离的增加晶粒尺寸逐渐变大。通过纳米压痕试验发现,波峰处界面的纳米压痕结果达到了3.16 GPa,波谷处的纳米压痕结果达到了2.44 GPa,同时波峰处界面附近区域的纳米压痕结果均高于波谷处,Fe侧纳米压痕结果均高于Cu侧。纳米压痕试验获得的力学性能分布规律和微观组织的分布规律相一致。 展开更多
关键词 爆炸焊 铜/钢复合管 波状结合 再结晶 纳米压痕
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压缩剪切平面应变试样的应力状态响应
5
作者 赵宁 许镱巍 +3 位作者 赵小松 白峭峰 王琛 赵春江 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期188-194,共7页
为模拟金属塑性变形过程中的压缩剪切应力状态的平面应变特征,构建了平面压缩剪切试样。通过数字图像相关(DIC)技术和有限元模拟表征变形区Y方向的应力状态分布特征及压缩断裂过程。DIC结果显示,在压缩实验过程中,变形区的应变场分布与... 为模拟金属塑性变形过程中的压缩剪切应力状态的平面应变特征,构建了平面压缩剪切试样。通过数字图像相关(DIC)技术和有限元模拟表征变形区Y方向的应力状态分布特征及压缩断裂过程。DIC结果显示,在压缩实验过程中,变形区的应变场分布与有限元结果吻合良好,有限元结果可靠。有限元结果表明,通过改变试样的缺口倾角,可以定量控制应力三轴度的大小,并且主应变方向与缺口倾角方向一致。在变形区Y方向发生压缩剪切的平面应变,同时试样边缘位置相对于中心位置具有更低的Lode角参数,具有双向压缩加载特征,使得静水压力增大,应力三轴度进一步降低至-0.823。 展开更多
关键词 应力状态 平面应变 压缩剪切 数字图像相关
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中厚板阻尼单辊驱动轧制的接触摩擦特性研究
6
作者 宋苑菁 王琛 +1 位作者 江连运 赵春江 《重型机械》 2024年第4期33-36,54,共5页
为了发挥中厚板的单辊驱动轧制优势,对单辊驱动轧制进行改进,使用电机仅驱动下辊时,在上辊系添加阻尼。采用弹塑性有限元方法建立中厚板加阻尼式单辊驱动轧制有限元仿真分析模型,并对不同摩擦系数下的多种工况进行仿真分析。计算结果表... 为了发挥中厚板的单辊驱动轧制优势,对单辊驱动轧制进行改进,使用电机仅驱动下辊时,在上辊系添加阻尼。采用弹塑性有限元方法建立中厚板加阻尼式单辊驱动轧制有限元仿真分析模型,并对不同摩擦系数下的多种工况进行仿真分析。计算结果表明:接触面摩擦因数越大,材料流动速度分布不对称性、搓轧区长度、摩擦应力差值和轧制压力均增大,接触弧长无明显变化。 展开更多
关键词 单辊驱动 中厚板轧制 摩擦系数 有限元模型 搓轧区
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基于组合特征和GA_SVM的织物疵点分类
7
作者 王春妍 郭宇 张晓丽 《纺织科技进展》 CAS 2024年第10期20-23,共4页
对织物疵点进行检测分割后,需要对疵点进行分类,采用组合特征和遗传算法优化参数的支持向量机模型对织物疵点进行分类识别算法。提取其几何特征和纹理特征,降低样本数据维度,构建特征向量,利用GA对SVM分类器参数进行优化,获取GA_SVM分... 对织物疵点进行检测分割后,需要对疵点进行分类,采用组合特征和遗传算法优化参数的支持向量机模型对织物疵点进行分类识别算法。提取其几何特征和纹理特征,降低样本数据维度,构建特征向量,利用GA对SVM分类器参数进行优化,获取GA_SVM分类器最佳参数,对几种常见的疵点类型实现分类评定。对不同类型的织物图像进行检测,准确率达91%以上,可根据不同类型的疵点特性进行后续的修补或改进工艺流程,降低疵点产生的概率。 展开更多
关键词 疵点检测 组合特征 遗传算法(GA) 支持向量机(SVM)
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钛合金K-TIG深熔焊热源开发与数值仿真 被引量：1
8
作者 李岩 李艳彪 +3 位作者 刘琪 杨冰冰 张璐霞 吴志生 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期692-700,共9页
K-TIG是在传统TIG焊基础上,将焊接电流提高到300 A甚至更高并配合钨极冷却系统形成“匙孔”效应,最终实现大熔深的焊接工艺方法。K-TIG焊缝熔宽相对于等离子和激光焊接等焊接方法较宽,熔池体积较大。传统的热源模型不适合K-TIG焊热源分... K-TIG是在传统TIG焊基础上,将焊接电流提高到300 A甚至更高并配合钨极冷却系统形成“匙孔”效应,最终实现大熔深的焊接工艺方法。K-TIG焊缝熔宽相对于等离子和激光焊接等焊接方法较宽,熔池体积较大。传统的热源模型不适合K-TIG焊热源分布特点,基于SYSWELD仿真平台和钛合金K-TIG焊接实验结果,开发钛合金K-TIG深熔焊数值仿真组合热源模型。结果表明,双椭球热源分配系数取0.75,作用深度取4 mm时,仿真熔池与实际接头横截面相符,正面熔宽为12 mm,且背部熔宽为5 mm。温度热循环曲线和残余应力有限元仿真结果与实验结果基本一致,验证了所建立的K-TIG热源模型的准确性。 展开更多
关键词 钛合金 K-TIG 数值模拟 热源开发 组合热源
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不同压下量对波纹辊轧制铜/铝复合板微观组织及力学性能的影响
9
作者 李岩 史爱尊 +1 位作者 张文斌 刘翠荣 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1826-1835,共10页
波纹辊冷轧粘合(CCRB)作为一种新型轧制工艺,在金属复合板的制备过程中受到广泛关注,但不同压下量下波纹复合板的力学性能及界面的微观形貌尚不明确。采用数值模拟和实验方法,研究了在55%、60%、65%和70%压下量下制备铜/铝波纹复合板的... 波纹辊冷轧粘合(CCRB)作为一种新型轧制工艺,在金属复合板的制备过程中受到广泛关注,但不同压下量下波纹复合板的力学性能及界面的微观形貌尚不明确。采用数值模拟和实验方法,研究了在55%、60%、65%和70%压下量下制备铜/铝波纹复合板的情况。通过ABAQUS有限元模拟仿真软件建立三维模型,模拟了轧制过程中的应力和应变曲线。通过扫描电子显微镜、电子背散射衍射、X射线能谱仪等方法研究了波纹复合板界面形貌。结果表明,复合板的极限抗拉伸强度和剪切强度在65%压下量下达到最大值,分别为221.08和79 MPa,在55%压下量下达到最小值,分别为169.34和45 MPa。在65%和70%压下量下,由于剧烈的塑性变形作用,复合板形成拉长的晶粒和细小的等轴晶。但70%压下量下,由于轧制力过大,基体金属产生微裂纹,导致拉伸性能下降,这与力学实验结果一致。 展开更多
关键词 铜/铝波纹复合板 波纹辊冷轧粘合(CCRB) 压下量 ABAQUS有限元模拟 力学性能 微观形貌
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